消防管道塑料涂層粉末涂料本文通過對成膜樹脂、添加劑、顏填料等原料的篩選，以及粉末涂料生產(chǎn)工藝和消防管道塑料涂裝工藝的研究，制備出性能符合《自動噴水滅火系統(tǒng)第20部分:涂裝鋼管》標準的消防管道塑料涂裝用粉末涂料。特別值得一提的是，本文解決了塑料粉末涂料應用于鍍鋅管后涂層的耐熱沸騰問題。關(guān)鍵詞:消防管道；塑料涂層；粉末涂料；環(huán)氧樹脂1.邊界常見的消防用鍍鋅管件在實際使用中，由于防腐、防垢、抗菌等方面的性能較差，以及消防用水長期靜止和應急使用的特點，存在很多問題。首先，鍍鋅鋼管耐腐蝕性差，長期被水腐蝕，管道內(nèi)表面容易生銹，銹層脫落后容易堵塞噴嘴。其次，管道內(nèi)表面結(jié)垢后，管道內(nèi)徑容易縮小或堵塞，導致輸水和風量減少到管道無法輸送的程度，影響實際使用效果；此外，*關(guān)鍵的一點是，如果上述情況發(fā)生在滅火和救災過程中，如果救災延誤，后果不堪設(shè)想。上述缺陷使鍍鋅管的使用壽命縮短，通常只有7-8年。此外，熱鍍鋅過程中的鋅蒸汽容易對操作人員造成鋅中毒，高溫熱鍍鋅時鋅灰和鋅液飛濺也容易燙傷操作人員，熱鍍鋅對環(huán)境污染嚴重。為了避免上述情況，許多消防管道制造商已經(jīng)用涂塑鋼管代替了通常的鍍鋅鋼管，例如在鋼管的外表面涂一層粉末涂料。涂塑鋼管內(nèi)表面光滑，流體阻力小，流速增加，不結(jié)垢，不易滋生微生物，能充分保證流速和使用效果，節(jié)能環(huán)保；此外，涂層塑料鋼管具有優(yōu)異的耐化學腐蝕性、耐水性、耐溶解性、耐蛋白質(zhì)性和高膨脹泡沫滅火劑的腐蝕性，可解決輸水、埋地、酸、堿、鹽對消防管道的腐蝕，大大提高了消防管道的使用壽命，使用壽命可達50年以上。此外，涂塑鋼管粉末涂料不含有機溶劑，對涂料生產(chǎn)人員和涂裝人員健康造成危害；另外，粉末涂料應用于封閉系統(tǒng)中，噴涂的粉末涂料可以回收利用，涂料的利用率可以達到98%以上，可以節(jié)約大量人類有限的資源。此外，國外建筑消防給水系統(tǒng)大多采用紫銅管和不銹鋼管。由于紫銅管和不銹鋼管成本高，在我國工程實踐中很少使用。目前，國內(nèi)自動噴水滅火系統(tǒng)的消防給水管道一般采用鍍鋅鋼管或鍍鋅無縫鋼管。然而，由于鍍鋅管防腐、防垢和抗菌性能差，一些消防管道制造企業(yè)已經(jīng)開始生產(chǎn)涂塑消防管道。鍍鋅管和涂塑管的價格比較:鍍鋅管約5000 ~ 6000元/噸；黑色鐵管的價格約為3380元/噸，涂塑鋼管的粉末涂料價格為35000-40000元/噸。由于50公斤粉末涂料約為1噸黑鐵管，所以涂塑鋼管的價格約為5130-5380元/噸。僅考慮鍍鋅管和涂塑鋼管的成本，但由于涂塑鋼管的使用壽命是鍍鋅管的6-7倍，結(jié)合鍍鋅管和涂塑鋼管的成本價格和使用壽命，可以看出涂塑鋼管比鍍鋅管便宜得多。由于過去沒有塑料涂層消防管道的標準，工廠檢查大多是按照****共和國城市建設(shè)行業(yè)標準《給水塑料涂層復合鋼管》(CJ/T120-2008)的要求進行的，對塑料涂層粉末涂料沒有特殊要求，所以消防管道制造商可以選擇多種粉末涂料。但*近，部天津消防研究所新制定了《自動噴水滅火系統(tǒng)第20部分:涂層鋼管》標準。與《給水涂塑復合鋼管》(CJ/T120-2008)相比，新制定的標準增加了以下指標:(1)耐真空性:管段試件的長度為(500±50)毫米。使用適當?shù)拇胧┒伦」艿赖娜肟诤统隹凇Ｖ饾u增加入口的負壓*660毫米汞柱，持續(xù)1分鐘。測試后，檢查內(nèi)部涂層沒有脫落。(2)耐高溫:管段試件長度為(100±10)毫米，將試件置于恒溫箱中，升溫*(300±5)℃，保溫1小時，取出自然冷卻*常溫。試驗后，取出試件，檢查內(nèi)涂層(允許外觀顏色變暗和變暗)應無脫落、膨脹、開裂、剝落和損壞。(3)耐低溫性:管段試樣長度為(100±10)mm，置于低溫箱中，冷卻*(-30±2)℃，恒溫1小時后取出，置于(20±5)℃( 4 ~ 7)h的環(huán)境中。試驗周期結(jié)束后，取出試樣，檢查內(nèi)涂層是否無脫落和損傷，然后按照CJ/T120中7.4.2的規(guī)定進行附著力試驗(4)壓力循環(huán):管段試件長度為(500±50)毫米，管道進出口應采取適當措施封堵，并與水壓供應系統(tǒng)連接，充水排氣，然后進行3000次從(0.4±0.1)兆帕到兆帕的交變水壓試驗，每次試驗周期不超過2秒。試驗結(jié)束后，應檢查內(nèi)涂層無脫落和損壞，然后按7的規(guī)定進行附著力試驗涂層的附著力應為1~3級。(5)溫度循環(huán):管段試件長度為(500±50)毫米，試件在各種溫度條件下放置24小時，順序如下。(50±2)℃;(-10±2)℃;(50±2)℃;(-10±2)℃;(50±2)℃;(-10±2)℃。試驗后，試樣應置于(20±5)℃然后，根據(jù)CJ/T120-2008中7.4.2的規(guī)定進行附著力試驗，涂層的附著力應為1~3級。(6)耐溫水老化:管段試件的尺寸和長度約為100毫米，管段兩端外露部分應進行相應的防腐處理。管段應在(70±2)℃的蒸餾水中放置30天。試驗后，應取出管段，自然冷卻*常溫，并檢查試件的內(nèi)部涂層是否脫落或損壞。隨著上述六項指標根據(jù)消防管道的實際使用情況被添加到《自動噴水滅火系統(tǒng)第20部分:涂層鋼管》標準中，消防管道制造商已經(jīng)開始進行大量的試驗來篩選塑料涂層鋼管的粉末涂料。然而，市場上現(xiàn)有的粉末涂料不能滿足“自動噴水滅火系統(tǒng)第20部分:涂層鋼管”標準中如此嚴格的要求。因此，許多粉末涂料制造商已經(jīng)開始開發(fā)能夠滿足“自動噴水滅火系統(tǒng)第20部分:涂層鋼管”要求的新型粉末涂料。2.消防管道專用粉末涂料配方的研究2.1選擇成膜樹脂以環(huán)氧樹脂為基體的粉末涂料具有以下優(yōu)點:(1)粉末涂料熔體粘度低，涂膜流平性好；固化反應過程中無副產(chǎn)物產(chǎn)生，涂膜外觀光潔度好，不易產(chǎn)生涂膜針孔、火山坑等缺陷。(2)由于環(huán)氧樹脂分子中的羥基，它對金屬等基材具有良好的附著力，一般不需要底漆。(3)涂層硬度高，抗劃傷性好。(4)環(huán)氧樹脂結(jié)構(gòu)具有雙酚a骨架、良好的柔性醚鏈和良好的涂膜物理機械性能。(5)粉末涂料具有良好的配色性和粉末匹配性，固化劑品種選擇范圍廣。(6)粉末涂料具有良好的涂裝適應性，可采用靜電粉末噴涂、流化床浸涂、火焰噴涂、空氣噴涂等涂裝方法。因此，我們選擇環(huán)氧樹脂作為主要的成膜樹脂。這也是因為粉末涂料用環(huán)氧樹脂應具備以下條件才能獲得優(yōu)異的涂層:A.樹脂粘合劑必須是反應性的；樹脂的軟化點應控制在85 ~ 95℃之間。C.樹脂的分子量分布應該窄。然而，e-12環(huán)氧樹脂(也稱為604 #或664#環(huán)氧樹脂)的軟化點為85 ~ 95℃，粘度適中，并滿足上述三個條件，所以我們選擇E-12環(huán)氧樹脂。2.2固化劑的選擇環(huán)氧粉末涂料固化劑不僅應具備粉末涂料常用固化劑的條件，還應具備能與環(huán)氧樹脂中的環(huán)氧基、羥基等反應性基團交聯(lián)的反應性基團。有多種固化劑滿足這一條件。目前，雙氰胺、取代雙氰胺、二酰肼癸二酸、酸酐、咪唑、環(huán)脒、酚羥基樹脂(又稱酚醛固化劑)、聚酯樹脂、丙烯酸樹脂等在工業(yè)化中被廣泛使用。由于酚羥基樹脂和環(huán)氧樹脂之間的反應是加成反應，成膜過程中沒有揮發(fā)性物質(zhì)逸出，也沒有針孔和氣孔產(chǎn)生，特別適用于需要厚涂層的工件，如石油、天然氣、自來水管道閥門、彎頭、消防設(shè)備等異形零件的涂層。因此我們選擇酚醛羥基樹脂作為環(huán)氧樹脂的固化劑。2.3成膜助劑的選擇2.3.1流平劑流平劑是粉末涂料中*重要的添加劑之一。在粉末涂料配方中，當要求涂層外觀光滑時，必須加入流平劑。流平劑的作用是當粉末涂層熔化并流動時，在熔融涂層表面形成非常薄的單層，從而提供均勻的表面張力。流平劑可分為兩類:一類可稱為流平劑，其主要作用是消除桔皮，但其消除縮孔的效果較弱；另一種可稱為潤濕促進劑，其主要功能是消除縮孔，但它不能消除桔皮。通常情況下，只能使用流平促進劑，但當縮孔容易形成時，兩者必須一起使用。2.3.2脫氣劑(脫氣劑)脫氣劑(脫氣劑)是一種助劑，它能去除粉末涂料中含有的空氣、水等揮發(fā)性物質(zhì)，以及目前粉末涂料熔化、變平成膜時，粉末涂料交聯(lián)固化反應中產(chǎn)生的小分子化合物，并能及時封閉逸出的小分子化合物的針孔，避免涂膜中出現(xiàn)小針孔或豬孔等缺陷。這種添加劑是粉末涂料中*常用的添加劑之一，[2]必須加入到普通粉末涂料的配方中。粉末涂料中常用的脫氣劑是安息香，也稱為安息香。抗氧化劑由于《自動噴水滅火系統(tǒng)第20部分:涂層鋼管》的標準要求涂塑膜的耐高溫和耐低溫，耐-30℃的低溫環(huán)氧樹脂可以滿足要求，而僅用環(huán)氧樹脂作為涂膜樹脂制備的粉末涂料涂塑膜不能滿足耐300℃的高溫要求，因此需要選擇一些抗氧劑來提高涂料的耐溫性。由于抗氧劑1010的熔點為110.0 ~ 125.0℃，可以在產(chǎn)品的聚合過程中，在制備或*終使用階段添加，應用范圍相對較廣，因此在配方中選用抗氧劑1010。2.4選擇顏料和填料2.4.1包裝填料是粉末涂料配方中的重要組成部分之一。除了透明粉末涂料，普通粉末涂料還需要添加填料，填料也是粉末涂料配方中的成分。粉末涂料中常用的填料包括沉淀、重晶石粉、輕質(zhì)碳酸鈣、重質(zhì)碳酸鈣、高嶺土、、膨潤土、沉淀二氧化硅、云母粉、石英粉、硅微粉等。由于《自動噴水滅火系統(tǒng)第20部分:涂層鋼管》的標準要求塑料涂層具有耐高溫性，因此需要一些耐熱填料，如空心玻璃珠、云母粉等。，應在粉末涂料配方中選擇。空心玻璃微珠是一種厚壁球，流動性好，硬度可達莫氏5-7，耐溫性可達1400℃。空心玻璃微珠的加入可以提高涂層的硬度和耐熱性。云母粉的耐溫性超過600℃，其細小的磷片狀晶體結(jié)構(gòu)可以提高涂層的致密性，防止水分滲透。除了耐高溫填料外，配方中還需要加入一些沉淀。一方面，沉淀的價格相對便宜，可以降低粉末涂料的成本。另一方面，沉淀能提高粉末涂料的流平性和保光性，并與所有顏料具有良好的相容性。此外，“自動噴水滅火系統(tǒng)第20部分:涂層鋼管”的標準也要求塑料涂層能夠通過抗沖擊性、抗壓碎性和抗彎曲性測試，這就要求塑料涂層粉末涂層的柔韌性必須更好。為了提高涂層的柔韌性，有必要在粉末涂料配方中加入一些功能填料，如納米二氧化硅。在環(huán)氧樹脂基粉末涂料中加入納米二氧化硅，其結(jié)構(gòu)與加入粗顆粒二氧化硅(白炭黑等)的環(huán)氧粉末涂料不同。)。粗顆粒二氧化硅一般作為增強劑加入，主要分布在高分子材料鏈的中間。然而，納米二氧化硅由于表面配位嚴重不足、比表面積大、表面缺氧，表現(xiàn)出的活性，容易與環(huán)氧環(huán)分子中的氧結(jié)合。分子間的結(jié)合力提高，同時部分納米二氧化硅顆粒仍分布在聚合物鏈的間隙中，與粗顆粒二氧化硅顆粒相比，表現(xiàn)出很高的流動性，從而大大提高了添加納米二氧化硅的環(huán)氧粉末涂料的強度和韌性。此外，納米二氧化硅的加入還可以提高涂層的耐磨性和耐老化性，提高涂層表面的光滑度。2.4.2顏料顏料在粉末涂料的配方中起著重要的作用，使涂料著色并產(chǎn)生裝飾效果。它是彩色粉末涂料的成分。由于《自動噴水滅火系統(tǒng)第20部分:涂層鋼管》標準要求塑料涂層必須為紅色并能耐高溫，因此選擇了紅色無機顏料或紅色有機顏料，具有良好的耐溫性。2.5粉末涂料配方的確定經(jīng)過一系列試驗，選擇了上述原料的品牌和用量，綜合考慮涂層性能、制粉可行性、涂層工藝性能等方面，*終確定了消防管道塑料涂層用粉末涂料的配方，如表1所示。3.消防管道粉末涂料生產(chǎn)工藝研究消防管道粉末涂料采用熔融擠出法生產(chǎn)，工藝流程如圖1所示。3.1預混合為了將粉末涂料配方中的各種原料均勻分散，根據(jù)配方準確稱量原料，并在熔融擠出前進行預混。目前，在使用環(huán)氧樹脂作為成膜樹脂體系的粉末涂料生產(chǎn)中，高速混合器通常用于預混合設(shè)備。在預混合過程中，混合時間的控制非常重要。時間太短，混合不均勻；如果混合時間過長，物料容易結(jié)塊，預混過細，熔融擠出更困難，如果混合時間過長，一些粉末涂料品種的涂料顏色也有明顯差異，所以每批相同粉末涂料之間的混合時間應控制在相同，以保證粉末涂料的涂料顏色等產(chǎn)品質(zhì)量一致。我們通常把攪拌時間定在6 ~ 8分鐘。3.2熔融混合預混合的材料在宏觀上是均勻的。為了達到微觀或亞微觀的均勻性，它們必須經(jīng)過熔融混合。在**，雙螺桿擠出機主要用于熔融和混合。該擠出機、壓片冷卻器和破碎機形成三合一聯(lián)動設(shè)備系統(tǒng)，通常由同一控制柜控制。使用雙螺桿擠出機進行混合時，應注意以下問題:進料粒度:過粗或過細的預混會給擠出機的擠出帶來困難。因此，應選擇合適的進料粒度。B.擠出機加熱溫度:一般擠出機根據(jù)加熱溫度分為三*四段，即進料段、塑化段(熔融段)、均質(zhì)段(混合段)和出料段，其中進料段溫度*低，進料口溫度低于粉末涂料用樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度， 從而避免了由于加熱溫度升高而導致的物料粘附到進料口(普通進料段的冷卻水處于常開狀態(tài))的問題。 均化(混合)階段的溫度比粉末涂料用樹脂的軟化點高10-20℃。塑化(熔融)段的溫度略低于均化段的溫度，但遠高于進料段的溫度，塑化段的溫度梯度較大。出料段的溫度高于前幾段，但該段的溫度不能設(shè)定得太高，否則粉末會在擠出機中發(fā)生化學反應，甚*凝膠固化。如果部分明膠被帶入粉末涂料產(chǎn)品中，它將影響產(chǎn)品質(zhì)量，并且通常成為涂料產(chǎn)品的涂膜的顆粒(或微粒)。對于以環(huán)氧樹脂為主要成膜樹脂的粉末涂料，出料段溫度一般設(shè)定為95 ~ 100℃。C.冷卻和破碎:擠壓出來的材料溫度很高，仍然有可能發(fā)生化學反應，因此必須盡快冷卻。冷卻和粉碎通常采用壓片機。被擠壓的熱材料通過冷卻輥被軋制成顏料片，然后顏料片在冷卻帶上通過空氣冷卻的方法被冷卻，*后冷卻的顏料片被粉碎成適于粉碎的粒度。3.3粉碎和過篩將粉碎后的物料熔融擠出冷卻，進一步粉碎分級過篩，得到粉末涂料產(chǎn)品。在粉末涂料的制造過程中，細磨、分級和篩分設(shè)備是一個不可分割的環(huán)節(jié)。該系統(tǒng)的主要設(shè)備有空氣分級磨(ACM磨)、螺旋給料機、旋風分離器、篩分機、袋式過濾器、回轉(zhuǎn)閥(也稱為排放閥或關(guān)閉風扇)、引風機和脈沖振蕩器。從螺旋給料機輸送到空氣中進行分級粉碎的物料通過內(nèi)粉碎裝置達到一定粒度后，粗顆粒在內(nèi)粉碎裝置的作用下被反復粉碎，細顆粒在引風機吸力的作用下進入旋風分離器。在旋風分離器中，由于旋風分離器的離心作用，粗粉向下運動，通過回轉(zhuǎn)閥(卸料閥)進入篩分機，超細粉末涂料進入袋式過濾器。由于布袋過濾器中布袋的過濾作用，超細粉末涂料留在布袋外，只有空氣通過布袋排入大氣。進入篩分機的粉末涂料通過篩分機進行篩分，產(chǎn)品通過篩分機，粗粉通過未篩分的篩網(wǎng)，粗粉可以自動重新進入粉碎機進一步粉碎。在細磨和分級篩分過程中，應注意以下兩個問題。A.引風機吸入口尺寸:如果吸入風量過大，泵入袋式除塵器的細粉量過大，影響粉末涂料的產(chǎn)品收率；如果吸入空氣量過小，粉末涂料產(chǎn)品中超細粉末涂料的含量過高，會影響粉末涂料的干粉流動性和裝粉率。B.篩網(wǎng)情況:一般管道粉末涂料的目數(shù)應控制在120-180目之間。太粗糙，影響找平；太細，灰塵大，流動性差。另外，考慮到篩網(wǎng)容易損壞的問題，在生產(chǎn)一定量的粉末涂料產(chǎn)品后，應定期更換篩網(wǎng)。*好使用防靜電篩網(wǎng)，防止粉末涂料吸附在篩網(wǎng)上，影響篩分效果。3.4成品包裝因為粉末涂料在儲存和運輸過程中害怕吸濕、受熱和壓縮，所以它們通常被包裝在聚乙烯薄膜袋中，然后被緊緊地包裝在紙箱或紙筒中。一般來說，每箱凈重20公斤。成品粉末涂料*好放置在室溫低于30℃的風干倉庫中，遠離火源和熱源。當用戶使用粉末涂料時，還要求他們在以下條件下儲存。另外，在堆放粉末涂料成品時，應嚴格控制堆放高度，防止包裝箱損壞，粉末涂料因壓力過大而被壓縮結(jié)塊。3.5消防管道塑料涂層粉末涂料貯存穩(wěn)定性試驗根據(jù)標準GB/T21782.8-2008《粉末涂料第八部分:熱固性粉末涂料貯存穩(wěn)定性的評價》中所述的方法，消防管道塑料涂層用粉末涂料首先通過65目篩網(wǎng)，然后確定在180℃下的膠凝時間為25s，用粉末涂料噴涂五個模板，并選擇較好的三個樣品，用200600850三角光澤度計測試光澤度。結(jié)果，200°角的光澤度為34.9，600°角的光澤度為69.6，850°角的光澤度為81.4。稱取三個100克樣品，分別放在玻璃試管中，垂直握住試管，在堅固的表面敲擊試管底部，以確保粉末沒有松散填充，然后小心地在樣品表面放置一個與試管直徑相同的鋁箔片，然后在片上輕輕放置一個100克的標準負載(在我們的測試中，我們用100克鋼球替換它)。用塞子塞住試管，并用膠帶密封，以防止水進入。將試管放在試管架上，然后放在40℃的溫水中。按上述步驟分別存放24h、7d和28d，然后取下試管塞，輕輕敲擊試管底部，觀察粉末涂料是否能自由流動，并將粉末涂料倒入干凈的容器中，觀察粉末涂料是否壓實或結(jié)塊。結(jié)果:保存24小時和7天的粉末涂料仍然是松散的，沒有壓實或結(jié)塊。儲存28天的粉末涂料中出現(xiàn)少量的小團聚物，但是這些團聚物可以用手輕輕捏一下就粉碎，而不會影響塑料涂層。對儲存24小時、7天和28天的消防管道塑料涂層粉末涂料樣品再次進行糊化時間測試。結(jié)果表明，24小時7天的糊化時間為25秒，28天后為24秒。用儲存的粉末涂料再次涂覆模板所測得的光澤度基本不變。這說明消防管道塑料涂層粉末涂料具有良好的貯存穩(wěn)定性。4.消防管道涂塑工藝研究4.1涂層方法研究涂覆方法可分為冷涂法和熱熔法。冷噴涂法一般采用靜電噴涂法，適用于涂層要求較薄的工件。由于《自動噴水滅火系統(tǒng)第20部分:涂層鋼管》標準要求涂層厚度大于300 um，因此冷涂法不適用，只能采用熱熔法進行涂層。根據(jù)粉末應用方式的不同，熱熔法可分為熱噴涂法、流化床法和真空吸涂法。4.1.1熱噴涂方法熱噴涂法是將工件預熱到環(huán)氧樹脂的熔化溫度以上，在工件表面噴涂粉末涂層，用工件的熱量熔化粉末，形成平整的涂層。噴涂圓柱形容器或管道時，應旋轉(zhuǎn)工件，使粉末均勻分布。該方法具有設(shè)備簡單、操作方便的優(yōu)點。目前，國內(nèi)大多數(shù)鋼管都是用這種方法涂塑料的。4.1.2真空吸涂法在這種方法中，工件被預熱到一定溫度，然后鋼管處于負壓下，粉末被吸入管中，并均勻地分布在管的內(nèi)壁上，以熔化成光滑平整的涂層。該方法生產(chǎn)設(shè)備簡單，不需要往復噴涂，生產(chǎn)效率高，適用于直徑小于Dg100的鋼管，尤其適用于熱噴涂困難的小直徑管道。4.1.3流化床方法流化床法適用于鋼管內(nèi)外壁的同時涂覆。工件預熱后，浸入流化床中。由于熱關(guān)系，粉末可以粘附到基底的表面，并在塑化后獲得均勻的涂層。為了獲得足夠的厚度，半塑化工件也可以通過流化床方法再次涂覆。4.2涂層工藝研究4.2.1基底的表面處理為了獲得性能優(yōu)異的消防管道涂塑產(chǎn)品，必須在涂覆前對基材進行表面處理。表面處理包括除油和除銹。除油可采用溶劑油除油、脫脂劑除油和高溫燃燒除油。高溫燃燒除油是目前常用的方法。化學和機械方法可以用來除銹。目前，磷化是主要的化學方法。機械方法主要采用拋丸或噴砂。噴砂是目前使用*廣泛的除銹方法。預熱除了冷噴涂之外，無論采用哪種噴涂方法，都必須對工件進行預熱，以便為消防管道涂覆特殊的粉末涂層。預熱溫度的控制是成功應用消防管道專用粉末涂料的關(guān)鍵。預熱溫度直接影響涂層的柔韌性和附著力。在試驗過程中，我們發(fā)現(xiàn)當預熱溫度調(diào)整到230℃或以上時，涂有相同粉末涂料的涂層的抗沖擊性、抗壓碎性和抗彎曲性試驗不能通過標準“自動噴水系統(tǒng)第20部分:涂層鋼管”的要求，其附著力在水中沸騰后勉強達到3級。當預熱溫度設(shè)定在220℃或以下時，它可以通過自動噴水滅火系統(tǒng)第20部分:涂層鋼管標準要求的所有試驗。為了確定預熱溫度范圍，我們以每降低10℃為200 ~ 130℃之間的溫度點，在此溫度下預熱30分鐘，然后在流化床中浸涂預熱后的管件，在180℃下固化30分鐘。根據(jù)標準《自動噴水滅火系統(tǒng)第20部分:涂層鋼管》的要求對涂塑管件進行測試，結(jié)果均可通過，尤其是涂層沸騰后的附著力達到一級標準。從表2可以看出，這種消防管道專用粉末涂料預熱溫度范圍寬，可以實現(xiàn)低溫預熱。在130℃預熱30分鐘的涂層也能通過“自動噴水滅火系統(tǒng)第20部分:涂層鋼管”標準要求的所有試驗，大大節(jié)約了能耗，降低了消防管道塑料涂層的成本。4.2.3涂層經(jīng)過表面處理和預熱后，管件可以涂上粉末涂料。無論采用哪種涂層方法，涂層厚度都應滿足自動噴水滅火系統(tǒng)第20部分:涂層鋼管標準中規(guī)定的公稱直徑DN≤65毫米、涂層厚度> 300微米、公稱直徑DN≥80毫米、涂層厚度> 350微米的要求。4.2.4烘烤(后固化)消防管道粉末涂料的性能不僅取決于預熱溫度，還取決于烘烤溫度和烘烤時間。將涂有粉末的消防管道放入烘箱中烘烤。如果烘烤溫度沒有達到規(guī)定的溫度或者烘烤時間沒有達到規(guī)定的時間，則涂膜的交聯(lián)和固化不，這將影響涂膜的物理和機械性能。另一方面，如果烘烤溫度過高或烘烤時間過長，涂膜會變色或老化，從而影響涂膜的各種性能。因此，烘烤固化過程中烘烤溫度和時間的控制對涂層性能起著重要的作用。在實際生產(chǎn)中，可以根據(jù)被涂物的材質(zhì)、熱容量、厚度等不同條件設(shè)定不同的烘烤溫度和烘烤時間，一般烘烤溫度可以設(shè)定在160-200℃之間，烘烤時間為10-30分鐘。4.2.5冷卻由于粉末涂料的烘烤溫度相對較高，涂料出爐時的溫度也相對較高，需要存放一段時間后才能冷卻到可以用手觸摸的溫度(低于40℃)。有兩種方法可以冷卻涂層物體，一種是強制冷卻；另一個是自然冷卻。強制冷卻是用冷空氣吹冷卻或冷卻水和其他介質(zhì)進行冷卻。對于潛熱較大的被覆物體，如果采用自然冷卻方式，冷卻速度會變慢，在生產(chǎn)線上的停留時間也會相應延長，因此生產(chǎn)線也必須相應延長。因此，建議采用強制冷卻工藝，這樣可以縮短涂裝生產(chǎn)線和涂裝時間。注意:這里提到的自然冷卻必須在不取出爐子的情況下進行。如果隨爐冷卻，涂層將長期經(jīng)受高溫老化，使用壽命將大大縮短。4.3修理如果在涂覆過程中或在塑料涂層產(chǎn)品的安裝和使用中發(fā)現(xiàn)缺陷或損壞，應及時修復涂層。如果涂層受到嚴重損壞，涂層可以通過高溫燃燒去除，基材可以噴砂，然后涂覆相同的粉末涂層。如果涂層僅部分受損，可使用環(huán)氧樹脂修補膠進行修補，或者使用相同的涂層通過局部加熱方法進行修補。4.4化妝管件預熱并涂上塑料后，進入烘箱烘烤前，質(zhì)檢人員將使用測厚儀測量涂層厚度是否符合標準。一旦發(fā)現(xiàn)有些地方涂層較薄，可用粉筆標記，然后將涂塑管放入烘箱中固化，固化10-15 ~ 20分鐘后將管件從烘箱中取出，在粉筆標記的地方重新涂上粉末涂料，進行消防管道的涂塑，測量涂層厚度，然后將合格的管件放入烘箱中進一步固化15-20分鐘。5.特性試驗5.1基礎(chǔ)材料選用黑色鐵管根據(jù)《自動噴水滅火系統(tǒng)第20部分:涂層鋼管》標準中要求的消防管道公稱直徑(除彎曲試驗外，其他試驗中使用的所有黑鐵管直徑均為DN = 100mm；彎曲試驗中使用的黑色鐵管DN=25mm)和涂層厚度(涂層厚度為300 um ~ 400 um)應采用熱噴涂法、真空吸涂法或流化床法涂覆塑料，然后根據(jù)本標準要求的管道長度從涂覆的消防管道上取樣，并按本標準規(guī)定的方法進行耐高溫、耐低溫、附著力等試驗，結(jié)果見表2。5.1基材選用鍍鋅管本文研制的消防管道塑料涂層粉末涂料，應用于四家不同廠家(天津油發(fā)鋼管廠、衡水鋼管廠、上海勞動鋼管廠和天津利達鋼管廠)生產(chǎn)的鍍鋅管，分別進行了耐熱沸騰試驗。根據(jù)CJ/T120-2008附錄A中描述的方法，管道在95℃ 3℃熱水中煮沸24小時或在75℃ 3℃熱水中煮沸48小時。結(jié)果如表3所示。6.結(jié)論通過選擇環(huán)氧樹脂作為涂膜樹脂、合適的固化劑、助劑、顏填料，并配合合適的粉末涂料生產(chǎn)工藝和鋼管涂裝工藝，可以制備出滿足《自動噴水滅火系統(tǒng)第20部分:涂裝鋼管》標準所有試驗要求的消防管道專用粉末涂料。該產(chǎn)品可用于涂塑鍍鋅管，并可通過CJ/T120-2008附錄A要求的熱水煮沸后的附著力測試。